(57)【要約】【課題】  ウエーハの加工面に保護被膜を均一に被覆してレーザー加工を施すことができるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供する。【解決手段】  表面に複数のデバイスがマトリックス状に形成されたウエーハのデバイスを区画する格子状のストリートに沿ってレーザー加工を施すウエーハのレーザー加工方法であって、ウエーハの加工面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程と、保護被膜が形成されたウエーハの加工面に保護被膜を通してストリートに沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程とを含む。【選択図】        図１
2006286763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数のデバイスがマトリックス状に形成されたウエーハの該デバイスを区画する格子状のストリートに沿ってレーザー加工を施すウエーハのレーザー加工方法であって、
該ウエーハの加工面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程と、
該保護被膜が形成されたウエーハの加工面に該保護被膜を通して該ストリートに沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法。
【請求項２】
該液状の樹脂は水溶性樹脂である、請求項１記載のウエーハのレーザー加工方法。
【請求項３】
被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該チャックテーブルの移動経路に沿って配設され、該チャックテーブルに保持された被加工物の表面に液状の樹脂を吹き付けるスプレーノズルと、
該スプレーノズルに液状の樹脂を供給する樹脂供給手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハの加工面にレーザー加工を施すウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、シリコン等の半導体基板の表面に絶縁膜と機能膜が積層された積層体によって複数のＩＣ、ＬＳＩ等の半導体チップをマトリックス状に形成した半導体ウエーハが形成される。このように形成された半導体ウエーハは上記半導体チップがストリートと呼ばれる分割予定ラインによって区画されており、このストリートに沿って切断することによって個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成された光デバイスウエーハは、分割予定ラインに沿って個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。
【０００３】
このような半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われている。この切削装置は、被加工物である半導体ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された半導体ウエーハを切削するための切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に移動せしめる移動手段とを具備している。切削手段は、高速回転せしめられる回転スピンドルと該スピンドルに装着された切削ブレードを含んでいる。
【０００４】
一方、近年半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、被加工物に形成されたストリートに沿ってパルスレーザー光線を照射することによりレーザー加工溝を形成し、このレーザー加工溝に沿ってメカニカルブレーキング装置によって割断する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１０−３０５４２０号公報
【０００５】
レーザー加工は切削加工に比して加工速度を速くすることができるとともに、サファイヤのようにモース硬度の高い素材からなるウエーハであっても比較的容易に加工することができる。しかるに、ウエーハのストリートに沿ってレーザー光線を照射すると照射された領域に熱エネルギーが集中してデブリが発生し、このデブリが回路に接続されるボンディングパッド等に付着してチップの品質を低下させるという新たな問題が生じる。
【０００６】
上記デブリによる問題を解消するために、ウエーハの加工面にポリビニルアルコール等の保護被膜を被覆し、保護被膜を通してウエーハにレーザー光線を照射するようにしたレーザー加工方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特開２００４−１８８４７５号公報
【０００７】
上記公報には、図９の(a)に示すようにスピンナーテーブルTに保持されたウエーハWの中心部に樹脂供給ノズルNから所定量の液状樹脂Lを滴下し、スピンナーテーブルTを所定速度で回転することにより、液状樹脂をウエーハWの加工面に被覆するスピンナーコーティング方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
而して、図９の(b)に示すようにウエーハWの表面には回路等のデバイスDが形成され凹凸があるため、ウエーハWを保持したスピンナーテーブルTを回転し、その遠心力によって液状樹脂Lを外周部に向けて流動させようとしても、液状樹脂をウエーハWの表面に均一に被覆することが困難である。また、サファイヤウエーハのように比較的小径のウエーハを支持部材に複数個配設した状態で上述したスピンナーコーティングを実施した場合にも、複数個のウエーハの表面に樹脂による保護被膜を均一に被覆することが困難である。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウエーハの表面に保護被膜を均一に被覆してレーザー加工を施すことができるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、表面に複数のデバイスがマトリックス状に形成されたウエーハの該デバイスを区画する格子状のストリートに沿ってレーザー加工を施すウエーハのレーザー加工方法であって、
該ウエーハの加工面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程と、
該保護被膜が形成されたウエーハの加工面に該保護被膜を通して該ストリートに沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程と、を含む、
ことを特徴とするウエーハのレーザー加工方法が提供される。
【００１１】
上記液状の樹脂は水溶性樹脂であることが望ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、を具備するレーザー加工装置において、
該チャックテーブルの移動経路に沿って配設され、該チャックテーブルに保持された被加工物の表面に液状の樹脂を吹き付けるスプレーノズルと、
該スプレーノズルに液状の樹脂を供給する樹脂供給手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ウエーハの表面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆するので、ウエーハの表面に凹凸があっても、また、複数のウエーハが配設されていても、ウエーハの全表面に渡って均一に保護被膜を形成することができる。従って、保護被膜を通してレーザー光線を照射するレーザー加工も均一となる。
【００１４】
以下、本発明によるウエーハのレーザー加工方法およびレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１には、本発明による保護被膜の被覆方法を実施する保護被膜形成兼洗浄手段を備えたレーザー加工装置の斜視図が示されている。
図１に示されたレーザー加工装置は、略直方体状の装置ハウジング１を具備している。この装置ハウジング１内には、図２に示す静止基台２と、該静止基台２に加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブルを備えたチャックテーブル機構３と、静止基台２に割り出し送り方向である矢印Ｙで示す方向（加工送り方向である矢印Ｘで示す方向に直交する方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線照射ユニット支持機構４に図において上下方向である矢印Ｚで示す方向に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５が配設されている。
【００１６】
上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持された支持テーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、吸着チャック３６１上に被加工物であるウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。
【００１７】
上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させるための加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動せしめられる。
【００１８】
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル３６の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段３７４を備えている。加工送り量検出手段３７４は、案内レール３１に沿って配設されたリニアスケール３７４aと、第１の滑動ブロック３２に配設され第１の滑動ブロック３２とともにリニアスケール３７４aに沿って移動する読み取りヘッド３７４bとからなっている。この加工送り量検出手段３７４の読み取りヘッド３７４bは、図示に実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出する。なお、上記加工送り手段３７の駆動源としてパルスモータ３７２を用いた場合には、パルスモータ３７２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することができる。また、上記加工送り手段３７の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、チャックテーブル３６の加工送り量を検出することができる。
【００１９】
上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００２０】
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記第２の滑動ブロック３３の割り出し送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３８４を備えている。割り出し送り量検出手段３８４は、案内レール３２２に沿って配設されたリニアスケール３８４aと、第２の滑動ブロック３３に配設されリニアスケール３８４aに沿って移動する読み取りヘッド３８４bとからなっている。この割り出し送り量検出手段３８４の読み取りヘッド３８４bは、図示の実施形態においては1μm毎に１パルスのパルス信号を後述する制御手段に送る。そして後述する制御手段は、入力したパルス信号をカウントすることにより、レーザー光線照射ユニット５の割り出し送り量を検出する。なお、上記第１の割り出し送り手段３８の駆動源としてパルスモータ３８２を用いた場合には、パルスモータ３８２に駆動信号を出力する後述する制御手段の駆動パルスをカウントすることにより、レーザー光線照射ユニット５の割り出し送り量を検出することができる。また、上記第２の割り出し送り手段３８の駆動源としてサーボモータを用いた場合には、サーボモータの回転数を検出するロータリーエンコーダが出力するパルス信号を後述する制御手段に送り、制御手段が入力したパルス信号をカウントすることにより、第２の滑動ブロック３３即ちチャックテーブル３６の割り出し送り量を検出することができる。
【００２１】
上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動させるための第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向に移動せしめられる。
【００２２】
図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向に移動可能に支持される。
【００２３】
図示のレーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１の先端に装着された集光器５２２からパルスレーザー光線を照射する。また、レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の前端部には、上記レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント手段６が配設されている。このアライメント手段６は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子（ＣＣＤ）等を備え、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。
【００２４】
図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動させるための移動手段５３を具備している。移動手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄ネジロッド（図示せず）と、該雄ネジロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄ネジロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す方向に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザビーム照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザビーム照射手段５２を下方に移動するようになっている。
【００２５】
図1に戻って説明を続けると、図示のレーザー加工装置は、被加工物であるウエーハを収容するカセットが載置されるカセット載置部８ａを備えている。カセット載置部８ａには図示しない昇降手段によって上下に移動可能にカセットテーブル８が配設されており、このカセットテーブル８上にカセット９が載置される。カセット９に収容されるウエーハは、図３に示すように図示の実施形態においては半導体ウエーハ１０からなっている。半導体ウエーハ１０は、その表面１０aには複数のデバイス１０１がマトリックス状に形成されている。そして、各デバイス１０１は、格子状に形成されたストリート１０２によって区画されている。この半導体ウエーハ１０は、環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に加工面である表面１０ａを上側にして裏面が貼着される（フレーム支持工程）。なお、半導体ウエーハ１０に裏面から加工する場合には、半導体ウエーハ１０の表面１０ａを保護テープ１２に貼着する。このように半導体ウエーハ１０は、環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された状態でカセット９に収容される。
なお、被加工物であるウエーハの他の実施形態が図４に示されている。図４に示すウエーハはサファイヤ基板の表面に複数の光デバイスがマトリックス状に配設された光デバイスウエーハ１００からなっており、この光デバイスウエーハ１００が環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に複数個貼着される。
【００２６】
上記装置ハウジング１の上面を覆う主支持基板１aには仮置き領域１３aが設定されており、この仮置き領域１３aに被加工物を一時仮置きし上記環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された半導体ウエーハ１０の位置合わせをするための仮置きテーブル１３が配設されている。図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記カセット載置テーブル８上に載置されたカセット９に収容されている環状のフレーム１１に保護テープ１２を介して支持された半導体ウエーハ１０（以下、半導体ウエーハ１０という）を仮置きテーブル１３に搬出する搬出手段１４と、仮置きテーブル１３に搬出された半導体ウエーハ１０を上記チャックテーブル３６上に搬送する搬送手段１５と、チャックテーブル３６上でレーザー加工された半導体ウエーハ１０を洗浄する洗浄手段１６と、チャックテーブル３６上でレーザー加工された半導体ウエーハ１０を洗浄手段１６へ搬送する洗浄搬送手段１７を具備している。また、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、撮像手段６によって撮像された画像等を表示する表示手段１８を具備している。
【００２７】
図１を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記仮置きテーブル１４の上方に配設された輪郭撮像手段１９を具備している。この輪郭撮像手段１９は周知のＣＣＤカメラから構成することができ、仮置きテーブル１４上に載置された半導体ウエーハ１０を撮像して、その画像情報を後述する制御手段に出力する。
【００２８】
また、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、上記チャックテーブル３６上に搬送された半導体ウエーハ１０の表面に保護被膜を被覆する保護被膜被覆手段２０を具備している。この保護被膜被覆手段２０は、チャックテーブル３６の移動経路、即ちチャックテーブル機構３の案内レール３１、３１に沿って配設され、チャックテーブル３６に保持された被加工物である半導体ウエーハ１０の表面に液状の樹脂を吹き付けるスプレーノズル２１と、このスプレーノズル２１に液状の樹脂を供給する樹脂供給手段２２を具備している。なお、スプレーノズル２１は、図示の実施形態においては図１においてチャックテーブル３６が位置する被加工物受け渡し位置に配設されている。上記樹脂供給手段２２は、液状の樹脂を収容するタンク２２１と、該タンク２２１とスプレーノズル２１とを接続する配管２２２の途中に配設された送給ポンプ２２３とからなっている。なお、タンク２２１内に収容される液状の樹脂は、例えばPVA(Poly Vinyl Alcohol)、ＰＥＧ（Poly Ethylene Glycol）、PEO(Poly Ethylene Oxide)等の水溶性のレジストが望ましい。
【００２９】
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図２に示すように制御手段２５を具備している。制御手段２５はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）２５１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）２５２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３と、カウンター２５４と、入力インターフェース２５５および出力インターフェース２５６とを備えている。制御手段２５の入力インターフェース２５５には、上記加工送り量検出手段３７４、割り出し送り量検出手段３８４、メンテナンス手段６、輪郭撮像手段１９等からの検出信号が入力される。そして、制御手段２５の出力インターフェース２５６からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、レーザー光線照射手段５２、樹脂供給手段２２の送給ポンプ２２３（図１参照）等に制御信号を出力する。
【００３０】
図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。なお、以下の説明においては、被加工物のウエーハとしては図３に示す半導体ウエーハ１０とする。
カセット載置テーブル８上に載置されたカセット９の所定位置に収容されている半導体ウエーハ１０は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル８が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出手段１４が進退作動して搬出位置に位置付けられた半導体ウエーハ１０を仮置きテーブル１３上に搬出する。仮置きテーブル１３に搬出された半導体ウエーハ１０は、環状のフレーム１１が仮置きテーブル１３を構成する一対の案内レール１３１、１３１に案内されるので、環状のフレーム１１のＸ方向が位置規制される。このようにして仮置きテーブル１３の所定位置に半導体ウエーハ１０が搬出されたならば、輪郭撮像手段１９は半導体ウエーハ１０を撮像する。このとき、半導体ウエーハ１０の裏面側から所謂バックライトを投光することが望ましい。そして、輪郭認識手段１９は、撮像した画像情報を制御手段２５に送る。制御手段２５は、輪郭撮像手段１９から送られた画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に一時格納する。そして、制御手段２５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納された画像情報に基づいて、半導体ウエーハ１０の形状および位置、即ち半導体ウエーハ１０の輪郭のＸ座標値、Ｙ座標値を認識し、この画像情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納する。なお、半導体ウエーハ１０が仮置きテーブル１３の所定位置に位置付けられると、環状のフレーム１１の中心Ｐがチャックテーブル３６の中心と合致するように位置付けられる。そして、半導体ウエーハ１０の輪郭のＸ座標値、Ｙ座標値は、チャックテーブル３６の中心を原点とした座標と置き換えられる。
なお、図４に示す複数の光デバイスウエーハ１００が環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に貼着されている場合には、それぞれの光デバイスウエーハ１００の形状および位置がＸ座標値、Ｙ座標値としてランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納される。
【００３１】
上述したように半導体ウエーハ１０の輪郭に関する画像情報を求め、これをランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納したならば、半導体ウエーハ１０は搬送手段１５によって図１に示す被加工物受け渡し位置に位置付けられているチャックテーブル３６上に搬送され、チャックテーブル３６上に吸引保持される。次に、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３６をアライメント手段６の直下まで移動して、アライメント作業を実施し、アライメント情報をランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納する。このとき、半導体ウエーハ１０の輪郭のＸ座標値、Ｙ座標値が上述したようにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納されているので、この情報に基づいて半導体ウエーハ１０の適正なアライメント領域をアライメント手段６の直下に位置付けることができる。従って、アライメントエラーが生ずることなく、迅速にかつ正確にアライメント作業を実施することができる。
なお、図４に示す複数の光デバイスウエーハ１００が環状のフレーム１１に装着された保護テープ１２に貼着されている場合には、それぞれの光デバイスウエーハ１００についてアライメントが実施される。
【００３２】
次に、半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３６を図１に示す被加工物受け渡し位置に位置付ける。そして、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０の表面に液状の樹脂をスプレーで吹き付けて保護被膜を被覆する保護被膜被覆工程を実施する。
保護被膜被覆工程は、先ず図２に示す加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動して、チャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ１０の所定位置、例えば図５に示すように結晶方位を表すオリエンテーションフラット１０３の一端部（図５において左端部）を保護被膜被覆手段２０のスプレーノズル２１の直下に位置付ける。次に、制御手段２５は、樹脂供給手段２２の送給ポンプ２２３を作動するとともに、加工送り手段３７を作動して半導体ウエーハ１０を矢印X1で示す方向に所定速度で移動する。この結果、スプレーノズル２１から液状の樹脂が半導体ウエーハ１０の表面に吹き付けられる。そして、制御手段２５は半導体ウエーハ１０の図５において右側の輪郭部がスプレーノズル２１を僅かに超える位置に達したら加工送り手段３７の作動を停止するとともに第１の割り出し送り手段３８を作動して半導体ウエーハ１０を矢印Y1で示す方向に所定量（例えば、スプレーノズル２１から噴射される液状樹脂の幅が１０mmである場合には１０mm）移動する。このようにして、半導体ウエーハ１０を矢印Y1で示す方向に所定量移動したら、制御手段２５は第１の割り出し送り手段３８の作動を停止するとともに加工送り手段３７を作動して半導体ウエーハ１０を矢印X2で示す方向に所定速度で移動する。そして、制御手段２５は半導体ウエーハ１０の図５において左側の輪郭部がスプレーノズル２１を僅かに超える位置に達したら加工送り手段３７の作動を停止するとともに第１の割り出し送り手段３８を作動して半導体ウエーハ１０を矢印Y2で示す方向に所定量（例えば１０mm）移動する。制御手段２５は、以上のサイクルを半導体ウエーハ１０におけるオリエンテーションフラット１０３と反対側の端部に至るまで実行する。なお、上述した半導体ウエーハ１０の移動は、輪郭撮像手段１９から送られた画像情報に基づいて認識されランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５３に格納された半導体ウエーハ１０の輪郭のＸ座標値、Ｙ座標値と、加工送り量検出手段３７４および割り出し送り量検出手段３８４からの検出信号に基づいて制御される。以上のようにして保護被膜被覆工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０の表面１０aには図６に示すように保護被膜１０４が形成される。この保護被膜１０４は、上述したようにスプレーノズル２１から例えば幅が１０mmの液状の樹脂を吹き付けて形成するため、半導体ウエーハ１０の全表面に渡って均一に形成される。
【００３３】
上述した保護被膜被覆工程によって半導体ウエーハ１０の加工面である表面１０ａに保護被膜１０４を被覆したならば、保護被膜１０４が形成された半導体ウエーハ１０の表面に保護被膜１０４を通してストリート１０２に沿ってレーザー光線を照射するレーザー光線照射工程を実施する。即ち、制御手段２５は、加工送り手段３７を作動して半導体ウエーハ１０を保持したチャックテーブル３６をレーザー光線照射手段５２の集光器５２２の下方である加工領域に移動する。そして、上述したアライメント情報に基づいて加工送り手段３７および第１の割り出し送り手段３８を作動し、チャックテーブル３６上に保持されている半導体ウエーハ１０に形成されている所定のストリート１０２を集光器５２２の直下に位置付ける。このとき、図７の（ａ）で示すように半導体ウエーハ１０は、ストリート１０２の一端(図７の（ａ）において左端)が集光器５２２の直下に位置するように位置付けられる。次に、レーザー光線照射手段５２の集光器５２２からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０を図７の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図７の（ｂ）で示すようにストリート１０２の他端（図７の（ｂ）において右端）が集光器５２２の直下位置に達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル３６即ち半導体ウエーハ１０の移動を停止する。このレーザー光線照射工程においては、パルスレーザー光線の集光点Ｐをストリート１０２の表面付近に合わせる。
【００３４】
上述したレーザー光線照射工程を実施することにより、半導体ウエーハ１０のストリート１０２には図８に示すようにレーザー加工溝１０５が形成される。このとき、図８に示すようにレーザー光線の照射によりデブリ１０６が発生しても、このデブリ１０６は保護被膜１０４によって遮断され、デバイス１０１およびボンディングパッド等に付着することはない。そして、上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０の全てのストリート１０１に実施する。なお、上述したレーザー光線照射工程においては、半導体ウエーハ１０の表面に形成された保護被膜１０４が全表面に渡って均一であるため、均一なレーザー加工を施すことができる。
【００３５】
なお、上記レーザー光線照射工程は、例えば以下の加工条件で行われる。
レーザー光線の光源  ：ＹＶＯ４レーザーまたはＹＡＧレーザー
波長                ：３５５ｎｍ
繰り返し周波数      ：２０ｋＨｚ
パルス幅            ：３０ns
出力                ：３．０W
集光スポット径      ：φ１０μｍ
加工送り速度        ：１００ｍｍ／秒
【００３６】
上述したレーザー光線照射工程を半導体ウエーハ１０の全てのストリート１０１に沿って実施したならば、加工後の半導体ウエーハ１０を保持しているチャックテーブル３６は、洗浄手段１６と対向する位置に移動される。ここで半導体ウエーハ１０の吸引保持を解除する。そして、加工後の半導体ウエーハ１０は、洗浄搬送手段１７によって洗浄手段１６に搬送され、洗浄水によって洗浄される。この洗浄により、半導体ウエーハ１０の表面１０ａに被覆された保護被膜１０４が上述したように水溶性の樹脂によって形成されているので、保護被膜１０４を容易に洗い流すことができるとともに、レーザー加工時に発生したデブリ１０６も除去される。
【００３７】
上述したように洗浄工程が終了したら、加工後の半導体ウエーハ１０は洗浄搬送手段１７によってチャックテーブル３６上に搬送される。そして、半導体ウエーハを保持したチャックテーブル３６は、図１に示す被加工物受け渡し位置に位置付けられる。次に、加工後の半導体ウエーハ１０は、搬送手段１５によって仮置きテーブル１３に搬送される。仮置きテーブル１３に搬送された加工後の半導体ウエーハ１０は、搬出手段１４によってカセット９の所定位置に収納される。
【００３８】
なお、上述した実施形態においては、保護被膜被覆工程を実施する前にアライメント作業を実施した例を示したが、保護被膜被覆工程を実施した後にアライメント作業を実施してもよい。この場合、アライメント手段６を可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成し、保護被膜被覆工程を実施した後に保護被膜を透過してウエーハを撮像してアライメント作業を実施する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。
【図２】図１に示すレーザー加工装置の要部斜視図。
【図３】図１に示すレーザー加工装置によって加工されるウエーハの一実施形態である半導体ウエーハが環状のフレームに装着された保護テープに貼着された状態を示す斜視図。
【図４】図１に示すレーザー加工装置によって加工されるウエーハの他の実施形態である光デバイスウエーハが環状のフレームに装着された保護テープに貼着された状態を示す斜視図。
【図５】本発明によるウエーハのレーザー加工方法における保護被膜被覆工程の説明図。
【図６】保護被膜形成工程によって保護被膜が被覆された被加工物としての半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【図７】本発明によるウエーハのレーザー加工方法におけるレーザー光線照射工程を示す説明図。
【図８】図７に示すレーザー光線照射工程によってレーザー加工された半導体ウエーハの要部拡大断面図。
【図９】従来の保護被膜の被覆方法を示す説明図。
【符号の説明】
【００４０】
１：装置ハウジング
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３２：第一の滑動ブロック
３３：第２の滑動ブロック
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：加工送り量検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：割り出し送り量検出手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
５２：レーザー光線照射手段
６：アライメント手段
８：カセットテーブル
９：カセット
１０：半導体ウエーハ
１００：光デバイスウエーハ
１０１：デバイス
１０２：ストリート
１０３：オリエンテーションフラット
１０４：保護被膜
１０５：レーザー加工溝
１０６：デブリ
１１：環状のフレーム
１２：保護テープ
１３：仮置きテーブル
１４：搬出手段
１５：搬送手段
１６：洗浄手段
１７：洗浄搬送手段
１８：表示手段
１９：輪郭撮像手段
２０：保護被膜被覆手段
２１：スプレーノズル
２２：樹脂供給手段
２５：制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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